CN106249970A - 具有噪声抑制的电容传感器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有噪声抑制的电容传感器。一种用于例如在触摸界面中提供输出信号的传感器，该输出信号是感测电容的函数。该传感器包括分别在第一和第二相位中用于重复地施加第一和第二电压，以将感测电容充电到第一和第二充电值的充电器。采样器提供分别是该第一和第二充电值的函数的第一和第二采样信号。累计器使用累计器信号来提供输出信号。该累计器重复地递增地使用第一采样信号和递减地使用第二采样信号来提供累计器信号。该累计器信号是该感测电容的累进函数，但是倾向于消除在小于累计器的操作的重复率的频率处的第一和第二采样信号中的噪声。

Description

具有噪声抑制的电容传感器

技术领域

本发明涉及集成电路，并且更具体地涉及具有噪声抑制的电容传感器。

背景技术

电容传感器可以被用于检测或测量诸如在电容触摸面板界面中的电容变化。电容界面的常见示例是触摸板和触摸屏。在电容触摸界面中，诸如人体手指或传导笔的导电物体的接近，改变触摸界面中的电场。电容传感器可以感测或测量物体相对于界面的物理位置或移动并且提供相应的模拟或数字编码输出信号。

电容界面具有电容元件矩阵。感测界面中电容的变化经受干扰(称作噪声)的影响，其可能是由电源或邻近电路元件的传导，或由外部辐射的感测产生的。噪声可以处在比电容传感器的操作频率高或低的频率处。

具有高水平噪声抑制的电容传感器将是有利的，特别适合用于在噪声环境中使用。

附图说明

通过参考随后在附图中示出的实施例的描述可以更好地理解本发明连同其目标和优点。图中的元件被简明和清晰示出并且不必成比例绘制。

图1是可以实现本发明的电容触摸面板界面的截面图；

图2是根据本发明的一个实施例的电容传感设备的示意性框图；

图3是根据本发明的一个实施例的图2的电容传感设备的示意性电路图；

图4是图3的设备操作中出现的信号相对时间的图；

图5是图2的电容传感设备的另一个实施例的示意性电路图；以及

图6是根据本发明的一个实施例的电容传感设备的又一个示例的操作中出现的信号相对时间的图。

具体实施方式

图1示出了可以实现本发明的电容触摸面板界面100。触摸面板界面100可以是控制分离显示器的触摸板(touchpad)，或触摸屏，其中显示屏集成在触摸面板下并且通过触摸面板界面100可视。电容触摸面板典型地具有诸如电容元件102的电容元件的阵列，其被嵌入在用户可以触摸的材料104的表面106下面的绝缘体材料104中。电容元件102可以并排形成在单层中，或者可以分别形成在行和列导体的两个叠层(未示出)中在行和列之间的交叉处。检测的电容可以是由手指或触笔形成的在电容元件和地之间的自电容。替代地，如图1中所示出的，检测的电容可以是在存在寄生电容C_P的情况下的行电容元件和列电容元件之间的互电容C_M。手指或笔108的接近改变静电场，如双头箭头示出，引入附加电容C_F并改变互电容C_M。

图2示出用于提供输出信号N_OUT的传感器200，该信号N_OUT是连接到传感器200的感测电容C_M的函数。图3和图5详细地示出传感器200的两个实现方式300和500。传感器200示出感测触摸界面100中的互电容C_M，但是将理解，传感器200可以适合于触摸界面的其它技术，包括自电容触摸界面，并且更广泛地适于感测其它类型设备中的电容。

传感器200、300、500包括充电器202、204，其分别用于以第一和第二相位Φ1、Φ2重复地施加第一和第二电压以将感测电容C_M充电到第一和第二充电值。采样器206提供分别是第一和第二充电值的函数的第一和第二采样信号I3、I5。累计器208、210使用累计器信号V_INT来提供输出信号N_OUT。在提供累计器信号V_INT中，累计器208、210重复地递增地使用第一采样信号I3和递减地使用第二采样信号I5。累计器信号V_INT是感测电容C_M的累进函数(progressive function)，但是倾向于消除在小于累计器的操作的重复率的频率处的第一和第二采样信号I3、I5中的噪声。

累计器208、210可以包括其充电值是采样信号I3、I5的累进函数的累计器电容器C_INT，并且累计器信号V_INT是累计器电容器C_INT上的充电值的函数。

采样信号I3、I5可以是电流信号。采样器206可以包括电压到电流转换器M1、R1，用于将在感测电容C_M处的电压V₂₁₂转换成电流信号I1。累计器208、210可以包括至少第一电流镜M2、M3，用于控制累计器信号V_INT的变化速率。第一电流镜M2、M3可以控制累计器信号V_INT根据第一采样信号I3递增地变化的速率，并且可以控制电流I4至第二电流镜M4、M5的供应，该第二电流镜控制累计器信号V_INT根据第二取样信号I5递减地变化的速率。

在存在至其它元件的寄生电容C_P的情况下，感测电容可以是在阵列的电容元件之间的互电容C_M。传感器200可以包括：开关阵列F3，用于通过第一连接212连接充电器来将预充电电压V_PRE施加至选择的电容元件；和开关阵列F1、F2，用于在第一和第二相位Φ1、Φ2中的至少一个期间，通过第二连接214连接充电器来将修改电压V₁、V₂施加至选择的电容元件C_M。采样器206可以连接至第一连接212以提供第一和第二采样信号I3、I5，同时充电器202、204与第一连接212断开。将修改电压V₁、V₂施加至第二连接214的充电器202、204在第一和第二相位Φ1、Φ2中的一个期间，可以将感测电容C_M充电到比预充电电压V_PRE所充电到的充电值高的充电值，并且在第一和第二相位Φ1、Φ2中的另一个期间可以将感测电容C_M充电到比预充电电压V_PRE所充电到的充电值低的充电值。替代地，将修改电压V₁、V₂施加到第二连接214的充电器202、204在第一和第二相位Φ1、Φ2中的一个期间，可以将感测电容C_M充电到比预充电电压V_PRE所充电到的充电值高的充电值，并且在第一和第二相位Φ1、Φ2中的另一个期间可以使感测电容C_M处在与预充电电压V_PRE所充电到的相同的充电值。

更详细地，如图2中所示，累计器(208、210)具有噪声消除模块208和积分器模块210。噪声消除模块208在不同的感测(递增地和递减地)中将采样信号I3和I5施加到积分器模块210，来逐步地改变累计器信号V_INT的值。累计器信号V_INT被输入比较器216，比较器216将其与参考电压V_REF进行比较。当累计器信号V_INT分别等于初始电压和该参考电压时，比较器216输出信号。计数器220通过带通滤波器218，以时钟速率(测量的重复率)对在初始电压和参考电压V_REF之间的累计器信号V_INT中的步阶N的数量进行计数。该时钟速率(传感器220的操作的重复率)下的步阶N的数量是采取的时间的测量，是感测电容C_M的累进函数，并且在发生触摸事件时和在没有发生触摸事件时是不同的。通过在提供累计器信号V_INT中，由噪声消除模块208连续地递增地和递减地使用第一和第二采样信号I3、I5，消除了第一和第二采样信号I3、I5中在测量的重复率之下的频率处的噪声。在积分器模块210中对第一和第二采样信号I3、I5中在测量的重复率之上的频率处的噪声求平均。可以使用扩展频谱时钟(spread spectrum clock，SSC)的常规技术(其中测量的重复率周期性地变化)降低第一和第二采样信号I3、I5中在与测量的重复率相同的频率处或在测量的重复率的倍数处的噪声。

传感器200、300和500感测触摸界面100中的互电容C_M，其中电容C_M的两侧上的节点212和214是可访问以施加可变电压的。充电器(202、204)包括预充电器202和开关模块204。在操作中，在第一和第二相位Φ1、Φ2中的每个的开始，预充电器202将预充电电压V_PRE施加至节点212。开关模块204具有用于将节点214连接到电源V₁和V₂的开关F1和F2。在该示例中，V₁处在正电压V_DD以及电源V₂是地。

在传感器300中，MOSFET M1、M4和M5是n型的，它们的源极连接到地(在M1情况下通过电阻器R1)，并且它们的漏极通过开关F1s和F1sb以及p型的MOSFET M2和M3连接到正电压源V_DD。在图5显示的传感器500中，MOSFET M1、M4和M5是p型的，它们的源极连接到正电压源V_DD(在M1情况下通过电阻器R1)，并且它们的漏极通过开关F1s和F1sb以及n型的MOSFET M2和M4连接到地。可以理解，传感器500的另外的操作类似于传感器300的操作。

图4示出了传感器300和500的操作中的值。开关F1、F2和F3的状态被显示为当导通时为高以及当不导通时为低。在每个第一相位Φ1的开始时刻，开关F3闭合(导通)，以使得预充电器202将预充电电压V_PRE施加到节点212，同时开关F2导通以将节点214连接到地，在足以将选择的电容元件C_M(和寄生电容C_P2)充电到对应于预充电电压V_PRE的充电值的时间期间。在第一和第二相位Φ1、Φ2中的每个中，开关F2和F3随后打开，将节点214从地断开并且将节点212从电压V_PRE断开。在每个第一相位Φ1中，开关F1随后闭合(导通)，将节点214的电压V₂₁₄上拉到电压V_DD，修改节点212的电压V₂₁₂。互电容C_M和寄生电容C_P2形成分压器，并且它们的充电值被分配以将节点212的电压V₂₁₂建立在电压(V_PRE+ΔV+V_NOISE)，其中V_NOISE是干扰，其可以归因于电源或邻近电路元件的导通，如由源V_NOISE和电容C_J象征性地示出的。采样器206随后在每个第一相位Φ1期间对节点212的电压V₂₁₂进行采样，如在图4和6中的F1s处所示。在电压采样之后，开关F1保持闭合(导通)，将节点214的电压V₂₁₄上拉到电压V_DD。

在每个第二相位Φ2的开始，开关F3闭合(导通)，以使得预充电器202将预充电电压V_PRE施加到节点212，同时开关F1保持闭合以将节点214上拉到电压V_DD，同时开关F2打开(未导通)。开关F1和F3随后打开(未导通)，保持节点214和212浮动。开关F2随后闭合，将节点214下拉到地，修改节点212的电压V₂₁₂。互电容C_M和寄生电容C_P2的充电值被分配以将节点212的电压V₂₁₂建立在电压(V_PRE-ΔV+V_NOISE)。采样器206随后在每个第二相位Φ2期间对节点212的电压V₂₁₂进行采样，如在图4中的F2s处所示。

在第一和第二相位Φ1、Φ2中的每一个期间，节点212的电压V₂₁₂的改变±ΔV的幅度由下式给出：

ΔV＝V_DD*C_M/(C_M+C_P2)。

对于干扰V_NOISE的基本上在感测电容C_M的第一和第二相位Φ1、Φ2的重复率之下的频率处的部分，在第一相位Φ1和第二相位Φ2之间，干扰V_NOISE的幅度变化很小，或者完全没有变化。在传感器200、300和500中，在提供累计器信号V_INT中，累计器208、210递增地使用第一采样信号I3是加性的，并且其递减地使用第二采样信号I5是减性的。两个相位Φ1、Φ2的单个感测循环对累计器信号V_INT的净效应是感测电容C_M的累进函数，这是因为在第一和第二相位Φ1、Φ2中，通过不同的第一和第二电压，将感测电容C_M充电到不同的第一和第二充电值。然而，单个感测循环的净效应趋向于消除干扰V_NOISE的基本上在传感器循环的重复率之下的频率处的分量或作为直流(DC)的分量。

除了在等于循环的重复率或是其倍数的频率处的分量之外，感测循环的重复趋于对干扰V_NOISE的在基本上高于感测循环的重复率的频率处的分量进行平均。可以使用SSC技术改变感测循环的重复率，来降低这样的高频率分量的影响。

在图3中示出的传感器300中，电源电压V_DD是正的。采样器206包括电压到电流转换器，其具有栅极连接到节点212的n型MOSFET M1。MOSFETM1的源极通过电阻器R1连接到接地，并且其漏极连接到p型MOSFET M2的漏极。MOSFET M2的漏极还连接到其栅极，并且其源极连接到电源V_DD。MOSFET M2上拉MOSFET M1的漏极，并且MOSFET M1和M2的串联的源漏路径传导等于(V₂₁₂-V_{GS_M1})/R1的电流I1，其中R1是电阻器R1的电阻而V_{GS_M1}是MOSFET M1的栅源电压。

MOSFET M2的栅极连接到p型MOSFET M3的栅极(p型MOSFET M3的源极连接到电源V_DD)，形成电流镜。MOSFET M3的漏极通过开关F1s连接到节点302，连接到累计器电容器C_INT的一个极板，累计器电容器C_INT的另一个极板连接到地。在每个第一相位Φ1的采样周期期间，控制器(未示出)控制开关F1s(和其它开关)以使得开关F1s闭合来传导作为第一采样信号的MOSFET M3的源漏电流I3，以递增地为累计器电容器C_INT充电，否则开关F1s打开。

MOSFET M3的漏极也通过开关F1sb连接到n型MOSFET M4的漏极，MOSFET M4与n型MOSFET M5形成电流镜，开关F1sb在开关F1s闭合时打开并且在开关F1s打开时闭合。MOSFET M4和M5的栅极连接在一起，并且MOSFET M4的漏极也连接到其栅极。MOSFET M4和M5的源极连接到地。MOSFET M5的漏极通过开关F2s连接到节点302。在每个第二相位Φ2的采样周期期间，开关F2s闭合来传导作为第二采样信号的MOSFET M5的源漏电流I5，来递减地放电累计器电容器C_INT，否则开关F2s打开。在开关F1sb闭合时，流过MOSFET M4的电流I4等于MOSFET M3的电流I3。在每个第二相位Φ2的采样周期期间，当开关F2s闭合时，作为第二采样信号，MOSFETM5的电流I5放电累计器电容器C_INT。在该示例中，MOSFET M4和M5尺寸相同，使得电流I5等于MOSFET M3的电流I3，并且因此幅度与在第一相位Φ1期间递增地为累计器电容器C_INT充电的第一采样信号相同。

在每个传感器循环中，累计器信号V_INT根据循环中的净充电和放电电流I_NET，以步阶δV_INT变化，如下式给出的：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\δV}}_{\mathrm{INT}}=I_{\mathrm{INT}}*T_S/C_{\mathrm{INT}}=(I3-I5)*T_S/C_{\mathrm{INT}}\\ =[\frac{(V_{\mathrm{PRE}}+\mathrm{\ΔV}+V_{\mathrm{NOISE}}-V_{{\mathrm{GS}}_{M1}})}{R1}*n-\frac{(V_{\mathrm{PRE}}-\mathrm{\ΔV}+V_{\mathrm{NOISE}}-V_{{\mathrm{GS}}_{M1}})}{R1}*n]*T_S/C_{\mathrm{INT}}\\ =[\frac{2*\mathrm{\ΔV}}{V}*n]*T_S/C_{\mathrm{INT}}\\ =\frac{2*n*C_M*V_{\mathrm{DD}}*T_S}{R1*C_{\mathrm{INT}}*(C_M+C_{P2})}\end{array}$

其中δV_INT是在一个传感器循环中累计器信号V_INT中的变化，T_S是采样周期，其在第一和第二相位Φ1和Φ2中长度相同，并且n是MOSFET M3和M2中电流I3/I2(和MOSFET M3和M2的尺寸)的比率。

V_REF使用来改变累计器信号V_INT的传感器循环的数量N为：

$N=\frac{V_{\mathrm{REF}}}{\mathrm{\δ}{V}_{\mathrm{INT}}}=\frac{R1*C_{\mathrm{INT}}*(C_M+C_{P2})*V_{\mathrm{REF}}}{2*n*C_M*V_{\mathrm{DD}}*T_S}.$

典型地，寄生电容C_P远大于互电容C_M：C_P＞＞C_M，所以

$N\≈\frac{R1*C_{\mathrm{INT}}*C_{P2}*V_{\mathrm{REF}}}{2*n*C_M*V_{\mathrm{DD}}*T_S}.$

由计数器220给出的输出信号N_OUT等于传感器循环的数量N，并且在读出之后复位到零。输出信号N_OUT与C_M成反比，使得在发生触摸事件时，C_M下降，并且输出信号N_OUT将成比例地增加，高度独立于噪声。

图6示出了传感器300和500的变型(未示出)的操作，其中在第一和第二相位Φ1、Φ2中的一个期间，控制器控制充电器202、204以将修改电压V₁施加到第二连接214，以将感测电容C_M充电到比预充电电压V_PRE所充电到的高的(或低的)充电值，并且使感测电容C_M在第一和第二相位Φ1、Φ2中的另一个期间处于与预充电电压V_PRE所充电到的相同的充电值。由V_REF使用来改变累计器信号V_INT的传感器循环的数量N为：

$N\≈\frac{R1*C_{\mathrm{INT}}*C_{P2}*V_{\mathrm{REF}}}{*n*C_M*V_{\mathrm{DD}}*T_S}.$

由计数器220给出的输出信号N_OUT仍然与C_M成反比，但是具有比图4中示出的操作中的小的比例常数，使得仍然感测到触摸事件。

在前述的说明中，已经参考本发明的实施例的特定示例描述了本发明。然而，显然可以对此作出各种改变和变化而不脱离如所附权利要求中所阐述的本发明的更广泛的精神和范围。

例如，在此描述的IC的半导体衬底可以是任意半导体材料或材料的组合，诸如砷化镓、硅锗、绝缘体上硅(SOI)、硅、单晶硅等及上述材料的组合。

此外，说明书和权利要求书中的术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“上”、“下”等(如果有的话)是用于描述目的，并且并不必然用于描述永久的相对位置。应当理解，这样使用的术语在适当的情形下可以互换，使得在此描述的发明的实施例例如能够以与在此示出或以另外方式描述的不同的其它取向操作。

在此描述的连接可以是适于传输信号信号来往相应节点、单元或装置的任意类型的连接，例如经由中间器件。因此，除非暗示或另外说明，否则连接可以是直接连接或间接连接。连接可以参考作为单个连接、多个连接、单向连接或双向连接被示出或描述。然而，不同实施例可以改变连接的实现方式。例如，可以使用分离的单向连接而不是双向连接，反之亦然。另外，可以利用串行地或以时分复用方式传输多个信号的单个连接代替多个连接。同样地，携载多个信号的单个连接可以被分开到携载这些信号的子集的各个不同连接中。因此，存在用于传输信号的许多选择。

尽管已经在实例中描述了特定导电类型或电位极性，但是将认识到，导电类型和电位极性可以被反转。

在此描述的每个信号可以被设计为正或负逻辑。在负逻辑信号的情况下，信号是低电平有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平零。在正逻辑信号的情况下，信号是高电平有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平一。注意，在此描述的任意信号可以被设计为负或正逻辑信号。因此，在替代实施例中，被描述为正逻辑信号的那些信号可以被实现为负逻辑信号，并且被描述为负逻辑信号的那些信号可以被实现为正逻辑信号。

当引述使信号、状态位或类似装置呈现其逻辑真或逻辑假状态时，在此分别使用术语“断言(assert)”或“置位(set)”和“取反(negate)”(或“去断言(de-assert)”或“清除(clear)”)。如果逻辑真状态是逻辑电平一，则逻辑假状态是逻辑电平零。而如果逻辑真状态是逻辑电平零，则逻辑假状态是逻辑电平一。

本领域技术人员将认识到，逻辑块之间的分界仅仅是示意性的，并且替代实施例可以合并逻辑块或电路元件，或将功能的替代分解施加于不同逻辑块或电路元件。因而，应当理解，在此描述的架构仅仅是示例性的，并且实际上可以实现许多实现相同功能的其它架构。类似地，实现相同功能的组件的任何布置被有效地“关联”以使得实现期望的功能。因此，被组合以实现特定功能的任意两个组件可以被视为彼此“关联”，使得期望的功能得以实现，而不考虑架构或中间组件。同样地，这样关联的任意两个组件还可以被视为彼此“操作地连接”，或“操作地耦接”以实现期望的功能。

此外，本领域技术人员将认识到，上述描述的操作之间的分界仅仅是示意性的。多个操作可以被合并到单个操作中，单个操作可以被分布在若干附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。此外，替代实施例可以包括特定操作的多种实例，并且在各种其它实施例中操作的顺序可以改变。

又如，在一个实施例中，示出的示例可以被实现为位于在单个集成电路上或同一个装置内的电路。替代地，示例可以被实现为以合适方式彼此互连的任意数量的分离的集成电路或分离的装置。

又如，示例或其部分可以被实现为物理电路的或可转换成物理电路的逻辑表示的软件或代码表示，诸如以任意适当类型的硬件描述语言表示。

还有，本发明不限于以非可编程硬件实现的物理装置或单元，而是还可以应用在通过根据适当的程序代码操作的能够执行期望装置功能的可编程装置或单元，诸如大型机、小型机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理、电子游戏机、机动车和其它嵌入系统、移动电话和各种其它无线装置，在本申请中将其通称为“计算机系统”。

在权利要求书中，词语“包括”或“具有”并不排除除在权利要求书中列出的那些以外的其它元件或步骤的存在。此外，如在此使用的术话“一”被定义为一个或超过一个。还有，权利要求中诸如“至少一个”和“一个或多个”的引语的使用不应被解释为暗示以下：由不定冠词“一”对其它权利要求项的引入将包含这样引入的权利要求项的任意特定权利要求限制为仅仅包含一个这样项的发明，即使当相同的权利要求包括引语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”的不定冠词时也是如此。这同样适用于“所述”(定冠词)的使用。除非另有说明，诸如“第一”和“第二”的术语用于任意地区分这种术语描述的项。因而，这些术语并不必然意图指示这些项的时间上的或其它的优先次序。仅仅是在互相不同的权利要求中记载的某些手段的事实并不表示不能使用这些手段的组合来获得优点。

Claims (10)

1.一种用于提供输出信号的传感器，所述输出信号是连接到所述传感器的感测电容的函数，所述传感器包括：

充电器，用于分别以第一相位和第二相位重复地施加第一电压和第二电压以将所述感测电容充电到第一充电值和第二充电值；

采样器，用于提供分别是所述第一充电值和所述第二充电值的函数的第一采样信号和第二采样信号；

累计器，用于用累计器信号来提供所述输出信号；

其中在提供所述累计器信号中，所述累计器重复地递增地使用所述第一采样信号和递减地使用所述第二采样信号，并且其中所述累计器信号是所述感测电容的累进函数，但是倾向于消除在比所述累计器的操作的重复率低的频率处的所述第一采样信号和所述第二采样信号中的噪声。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述累计器包括累计器电容器，其充电值是采样信号的累进函数，并且其中所述累计器信号是所述累计器电容器上的所述充电值的函数。

3.根据权利要求1所述的传感器，其中所述采样信号是电流信号。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述采样器包括用于将在所述感测电容处的电压转换成电流信号的电压到电流转换器。

5.根据权利要求3所述的传感器，其中所述累计器包括至少第一电流镜，用于控制所述累计器信号变化的速率。

6.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第一电流镜控制所述累计器信号根据所述第一采样信号递增地变化的速率，并且控制对第二电流镜的电流供应，所述第二电流镜控制所述累计器信号根据所述第二采样信号递减地变化的速率。

7.根据权利要求1所述的传感器，用于与电容元件的阵列一起使用，其中在有至其它元件的寄生电容的情况下，所述感测电容是在所述阵列的所述电容元件之间的互电容，其中所述传感器包括开关阵列，用于在所述第一相位和所述第二相位中的至少一个期间，通过第一连接来连接所述充电器来将预充电电压施加给选择的电容元件和用于通过第二连接来连接所述充电器来将修改电压施加给所述选择的电容元件。

8.根据权利要求7所述的传感器，其中在所述充电器从所述第一连接断开时，所述采样器连接到所述第一连接以提供所述第一采样信号和所述第二采样信号。

9.根据权利要求7所述的传感器，其中将所述修改电压施加到所述第二连接的所述充电器在所述第一相位和所述第二相位中的一个期间，将所述感测电容充电到比所述预充电电压所充电到的充电值高的充电值，并且在所述第一相位和所述第二相位中的另一个期间将所述感测电容充电到比所述预充电电压所充电到的充电值低的充电值。

10.根据权利要求7所述的传感器，其中将所述修改电压施加到所述第二连接的所述充电器在所述第一相位和所述第二相位中的一个期间，将所述感测电容充电到比所述预充电电压所充电到的充电值高的充电值，并且在所述第一相位和所述第二相位中的另一个期间使所述感测电容处于与所述预充电电压所充电到的充电值相同的充电值。